Войти

В Samsung придумали способ копировать человеческий мозг.Как искусственный интеллект изменит технологии будущего?

1870
0
0
Источник изображения: Фото: SAMSUNG News

Samsung описала возможность копирования мозга

В конце сентября специалисты корейской компании совместно с учеными Гарвардского университета представили концепт имитации человеческого мозга с помощью полупроводниковых чипов. Инженерам удалось описать способ копирования и переноса структуры работы мозга в нейроморфный чип. Подобный чип будущего позволит воспроизводить уникальные вычислительные характеристики — адаптацию к окружающей среде, легкость обучения, низкое энергопотребление, автономность и познание. «Лента.ру» рассказывает, зачем нужно копировать мозг и переносить его в физическую память, почему человеческий разум превосходит самый мощный компьютер и что мешает развитию искусственного интеллекта.

Что такое нейроморфные чипы?

Нейроморфные чипы отличаются от обычных способом работы с информацией. Процессоры такого типа обрабатывают данные примерно так же, как человеческий мозг реагирует на входящие данные — благодаря совместной работе миллиардов нейронов. Связи между нейронами постоянно меняются, реагируя на внешний раздражитель — таким образом происходит обучение. По словам специалистов, нейроморфные процессоры необходимы для создания полноценного искусственного интеллекта.

Теоретически возможно создать такой суперпроцессор, который был бы построен из имитирующих работу нейронов транзисторов. Для этого существует такая область, как нейроморфная инженерия, которая посвящена переносу и воспроизведению аналоговых вычислений человеческого мозга в виде цифрового решения.

Одним из самых ярких и успешных примеров в этой сфере является модульная система TrueNorth, созданная IBM по заказу DARPA в 2014 году. Она представляет из себя искусственную сеть, построенную на базе несколько процессоров. Система вмещает в себя 4,5 миллиарда транзисторов с 256 миллионами эмулируемых синапсов. Чтобы максимально точно скопировать принцип работы мозга, инженерам удалось создать энергоэффективную сеть. Так, если для функционирования процессора Intel необходимо около 140 ватт энергии, то TrueNorth потреблял лишь 70 милливатт.

Нейроморфный процессор IBM TrueNorth

Источник изображения: Фото: University in Manchester

Проблемы копирования мозга

Ключевой особенностью человеческого мозга является обработка и передача информации посредством химических соединений. Если нейронов миллиарды, то синаптических связей между ними на порядок больше. Поэтому скопировать так называемое человеческое мышление в чистом виде и перенести его в «цифру» пока что невозможно. По оценке инженеров Samsung, мозг состоит из ста миллиардов нейронов и еще большего количества синаптических связей, поэтому для его переноса в цифровой формат потребуется несколько триллионов единиц независимой памяти.

Процесс адаптации живого мозга в искусственном виде настолько сложный, что кроме информатики ученые обращаются к биологии, математике, электронной инженерии и физике.

Архитектура большинства современных компьютеров строится на концепции, которую еще в середине XX века разработал венгеро-американский математик Джон фон Нейман. Она описывает принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. «Архитектура фон Неймана» строится на принципах однородности памяти, адресности и программного управления, однако в ней много «узких мест». По мнению специалиста по нейросетям Кэтрин Шуман, для изобретения настоящей нейроморфной системы нужно отойти от принципов фон Неймана и больше полагаться на нейробиологию.

Перед нейроинженерией стоят две фундаментальные задачи — создать механизм, который мог бы учиться по образу живого разума и раскрыть тайну работы человеческого мозга.

Величие человеческого мозга

Благодаря эволюции человеческий мозг является практически идеально оптимизированной системой. Во-первых, мозг полностью автономен от внешней среды, во-вторых, потребляет крайне мало энергии. Если для решения проблемы основанный на концепции фон Неймана компьютер многократно перегоняет информацию между различными компонентами, то мозг выделяет для конкретного процесса отдельную группу нейронов. По оценке нейробиологов, для работы мозгу требуется около 20 ватт энергии, что примерно вдвое меньше, чем нужно современному ноутбуку. В-третьих, он чрезвычайно отказоустойчив, так как информация хранится в нескольких местах и в избыточном количестве.

В-четвертых, высокоорганизованный разум пластичен и способен обрабатывать несколько процессов одновременно. В отличие от машины, человек умеет быстро адаптироваться к новым условиям и решать проблемы нового типа.

Изображение нейронов крысы, нанесенное поверх наноэлектродной матрицы CMOS

Источник изображения: Фото: Park Research Group at Harvard

Как искусственный мозг изменит нашу жизнь?

Если в будущем ученые смогут повторить структуру человеческого мозга на уровне микропроцессора, то в сегменте искусственного интеллекта произойдет революция. Находящиеся в портативных компьютерах, смартфонах, автомобилях, девайсах техники интернета вещей чипы будут на порядок умнее и сообразительнее. Возможно, машине не удастся скопировать разум и творческие возможности человека, но между человеческим мозгом и нейросетью окажется минимум отличий.

Используя лучшие качества мозга (а именно умение автономно и параллельно обрабатывать информацию), машина получит большую свободу в решении задач и более широкую амплитуду действий. Например, анализируя препятствие на дороге, беспилотный автомобиль сможет без обращения к серверам производителя обработать информацию и принять решение. Это ликвидирует задержку, которая возникает при общении автономного транспортного средства с удаленным центром.

Имеющие большую свободу гаджеты умного дома станут более самостоятельными и автономными. Качество локального анализа информации не будет уступать качеству обработки данных с помощью внешних систем. Машины будут экономичнее расходовать энергию, вероятность кибератаки снизится — все из-за того, что информация не будет выходить за пределы процессора условной умной розетки или робота-пылесоса.


Андрей Ставицкий

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Компании
Проекты
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 23.04 18:57
  • 8582
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 23.04 18:21
  • 0
Ответ на "Кто в Европе больше всех боится «Запада» и почему?"
  • 23.04 17:25
  • 0
Неприкрытая загадка на Балканах
  • 23.04 17:13
  • 0
Кто в Европе больше всех боится «Запада» и почему?
  • 23.04 08:47
  • 37
Гендиректор ОАК Слюсарь: испытания SSJ New с российскими двигателями начнутся осенью - Интервью ТАСС
  • 23.04 01:06
  • 1
Ответ на "В США оценили способность России сбить B-21"
  • 22.04 18:02
  • 0
Ответ на "Кто слишком долго ищет врагов, в конце концов, их находит"
  • 22.04 17:14
  • 0
Кто слишком долго ищет врагов, в конце концов, их находит
  • 22.04 16:53
  • 0
Балканский форпост
  • 22.04 10:55
  • 1
Украинский ТГ-канал пишет, что в Кремле якобы уже подготовили списки возможных объектов Украины для нанесения удара «Орешником»
  • 22.04 01:50
  • 0
По поводу "Стало известно о планах доверить SpaceX создание «Золотого купола» для США"
  • 21.04 21:27
  • 0
Да при чем тут танки, господи! Ответ на "Все украинские танки почти уничтожены: сможет ли западная помощь спасти положение? (19FortyFive, США)"
  • 21.04 21:02
  • 0
Ответ на "Чиновник США: Украина “на 90%” готова согласиться на мирное предложение США — теперь дело за Россией (New York Post, США)"
  • 21.04 18:33
  • 0
Ответ на ""Украине не нужны русскоязычные регионы": США готовы признать новые границы (The Wall Street Journal, США)"
  • 21.04 14:23
  • 1
Почему Россия отнюдь не обречена (The National Interest, США)